万锦城6#住宅毕业论文
2021-03-22 22:58:36
摘 要
本文是针对“万锦城6#住宅”结构设计的计算书。该住宅是一个钢筋混凝土多层框架结构。本计算书主要内容是：从该住宅框架结构中选取一榀框架，对其进行荷载统计、刚度计算、内力计算及其组合、梁、柱、板的配筋，基础的选择、以及对该住宅的楼梯进行设计等。采用了弯矩分配法、分层法、D值法、剪力分配法等多种方法来进行内力计算。
本设计的创新点在于除了手算该框架内力及配筋，还辅助与计算机来分析部分受力复杂的构件，一方面提高了对软件的运用能力，另外一方面通过与手算的结果相对比，来分析两者之间的区别，进而更深刻的理解设计的内涵及原理。
为了更好地完成本次设计，笔者对规范进行了系统的梳理，认真地了解并学习了规范的查取及如何准确清晰的使用。
关键词：钢混框架结构；多层住宅；一榀框架；内力计算及配筋
Abstract
This paper is a calculation book of structural design for "Wan Jincheng 6 # Apartment". The apartment is a reinforced concrete multistoryframe structure. The main contents of this calculation book areselecting a frameworkfrom the residential frame structure, making a list of its load data,calculating its stiffness, calculating its internal force and the combination of internal force,counting reinforcement used in beam, column and plate, choosing the kind of foundation, designing stairs of the apartment and so on. The internal force is calculated by moment distribution method, stratification method, D value method and shear distribution method.
The innovation of this design lies in assisting the computer to analyze a part of components with complex force ,apart from calculating internal force and reinforcement by hand.On the one hand this process of computer analysis is helpful for me to improve the ability of applying software, on the other hand, this process analyzes the difference between the results achieved by hand and computer.Thus, it is beneficial for me to make a profound understanding of the connotation and principles of this design.
In order to complete this design better, the author of this paper collates the norms systematically and learns seriously how to inquire the norms and use norms clearly.
Keywords: reinforced concrete frame structure；multistory apartment；single frame；internal force and reinforcementcalculation
目 录
第1章 绪论 1
第2章 基本设计资料 2
2.1 工程项目 2
2.2 工程概况 2
2.3 建筑等级 2
2.4 设计荷载 2
2.5 抗震设防 2
2.6 气象资料 2
2.7 地质资料 2
2.8 材料选用 3
第3章 结构选型 4
3.1 柱网布置 4
3.2 框架结构承重方案的选择 4
3.3 计算单元选取 4
3.4 梁、柱截面尺寸的初步估计 6
3.4.1 梁截面初选（①轴） 6
3.4.2 柱截面初选（①轴） 6
第4章 侧移刚度的计算 8
4.1 梁线刚度ib的计算（I=1.5I0) 8
4.2 柱线刚度ic的计算(I=I0) 8
4.3 相对线刚度计算 8
第5章 恒荷载作用下内力计算 10
5.1 恒荷载标准值计算 10
5.2 恒载作用下框架的所受荷载 11
5.2.1 框架梁的恒载 12
5.2.2 柱纵向集中恒荷载计算 16
5.3 恒载作用下框架的内力计算 19
第6章 活荷载标准值计算 28
6.1 活荷载标准值 28
6.2 活载作用下框架所受荷载 28
6.2.1 屋面与楼面活载 28
6.2.2 柱的集中力 30
6.3 活载作用下框架的内力计算 32
6.3.1 采用分层法计算活载作用框架弯矩 32
第7章 风荷载作用 40
7.1 风荷载标准值 40
7.2 侧移刚度D 41
7.3 风荷载作用下框架侧移计算 42
7.4 框架柱的剪力分配计算 42
7.5 框架柱反弯点高度的计算 43
7.6 框架柱端的剪力弯矩及梁端的弯矩计算 44
第8章 水平地震荷载作用 50
8.1 重力荷载代表值的计算 50
8.1.1 顶层重力荷载代表值 50
8.1.2 一至五层重力荷载代表值 50
8.2 水平地震作用力的计算（基底剪力法） 50
8.3 水平地震作用下框架的侧移验算 52
8.4 水平地震作用下框架内力计算（D值法） 52
第9章 荷载和内力组合 58
9.1 梁的内力组合 60
9.1.1 梁的内力组合计算 60
9.1.2 框架梁组合的剪力设计值 68
9.2 柱的内力组合表 68
9.2.1 柱的内力组合计算 68
9.2.2 柱的剪力设计值 75
第10章 框架梁、柱配筋 78
10.1 框架横梁配筋 78
10.1 .1 横梁配筋 78
10.1 .2 横梁正截面配筋 79
10.1 .3 横梁斜截面配筋 83
10.2 框架柱配筋 84
10.2.2 柱正截面承载力计算 85
10.2.3 柱正截面承载力计算 88
第11章 板的配筋 90
11.1 双向板计算 90
11.2 荷载设计值 90
11.3 截面设计 91
11.4 配筋计算 92
第12章 楼梯设计 95
12.1 设计参数 95
12.2 楼梯板（LT-1）计算 95
12.3 平台板计算 97
12.4 平台梁计算 98
第13章 基础设计 102
13.1 地基基础设计等级 102
13.2 C柱下基础配筋 102
13.2.1 基底尺寸 102
13.2.2 地基承载力验算 102
13.2.3 基础受冲切承载力验算 103
13.2.4 基础底板配筋计算 104
13.3 H、A柱基础设计 106
13.3.1 确定基底尺寸 106
13.3.2 地基承载力验算 106
13.3.3 基础受冲切承载力验算 107
13.3.4 基础底板配筋计算 108
13.4.1 确定基底尺寸 110
13.4.2 地基承载力验算 111
第14章 结论 112
第1章 绪论
随着建筑、结构软件的快速发展，建筑的设计及结构的设计需要的知识理论越来越少，但为了更清楚地了解设计的本质、保证设计的准确性、以及解决一些软件解决不了的问题，最终还是要依靠知识理论，所以为了强化大学所需知识、将整个建筑理论贯通起来，对结构进行人工手算是非常必要的。
而住宅的设计又是最为基础的，本次设计的对象是一个多层钢混框架结构，需要的基本理论，国内外基本都均已成熟，这就为本次设计提供了大量的原始材料。通过查阅相关设计资料，对比各种理论及设计细节，来进一步理解该理论的发展及寻找出更方便的设计方法。
计算书的前期工作有建筑结构施工图的绘制、电算结构施工图，这两步前期工作为计算书的完成打下了坚实的基础，因为结构概念的清晰与否直接决定着，对设计理论的理解程度。
本设计的预期实现的目标主要有以下几个：
1．重新梳理设计理论的基本知识，并进一步巩固强化；
2．学习正确查阅、理解并运用规范，培养规范意识；
3．强化设计理论、并逐步建立起清晰的结构概念；
4．规范整个设计流程，结合软件，学习软件设计的原理并积累住宅设计的经验。
第2章 基本设计资料
2.1 工程项目
万锦城6#住宅楼
2.2 工程概况
建筑总高度为18.6m，共6层，每一层层高为3.0m，楼梯间出屋面高2.4m。室内外高差为600mm，底层室内设计标高±0.000。建筑总面积为2764.88m2。
2.3 建筑等级
建筑物耐久等级为二级，耐火等级为二级，防水等级为二级。
2.4 设计荷载
基本风压：0.35KN/m2，采用50年一遇的风压值，地面粗糙度B类。
基本雪压：0.50KN/m2，采用50年一遇的雪压值。
2.5 抗震设防
本工程建筑抗震设防类别均为丙类，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组，场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为II类，建筑的设计特征周期为0.35s。框架抗震等级为四级。
2.6 气象资料
（1）主导风向：夏季：东南风；冬季：东北风。
（2）风速：冬季平均2.9m/s，夏季平均2.8 m/s，最大风速22.3m/s。
（3）气温：最热月平均温度27.8oC，最冷月平均温度为2 oC。
（4）极端最高温度为40.8 oC，极端最低温度为－13.8 oC。
（5）相对湿度：最热月平均79％，最冷月平均76％。
（6）降水：平均年降雨量1124.6mm，最大暴雨强度51mm/h，最大降雨量327.4mm，最大积雪深度323mm。
2.7 地质资料
本工程建筑场地划分为Ⅱ类，工程建筑场地土层至上而下分述为：素填土：以粘土组成，夹中压缩性土，厚度0.3~1.8m，承载力特征值fak=110kPa；粉质粘土：半干湿，密实，可塑，厚度1.8~15.3m，承载力特征值fak=220kPa。施工时应做好防排水，回填时采用不透水材料分层夯实。
2.8 材料选用
（1）混凝土：梁、为C25，板为C20，柱、基础为C30
（2）墙体：外墙采用200mm厚加气混凝土砌块局部隔墙、分户墙用100mm厚加气混凝土砌块
（3）钢筋：柱、梁纵筋:HRB400级（Ⅲ级）
板钢筋：HRB400级（Ⅲ级）
基础钢筋：HRB400级（Ⅲ级）
第3章 结构选型
本结构采用钢混现浇框架结构体系。屋面、楼面均采用肋形楼盖、屋面板、厚度均为120mm。楼梯为板式楼梯。
3.1 柱网布置
该柱网布置情况如下图3.1所示：
图3.1 柱网布置图
3.2 框架结构承重方案的选择
荷载（恒）传力途径如下：屋（楼）面板的荷载传至次梁或主梁，次梁将屋（楼）面板上的荷载及梁自重传至主梁，主梁将上述荷载及自重传至柱，由柱传至基础，最终由基础传至地基。
3.3 计算单元选取
由图取一榀框架，如图3.3-1所示。该轴为①，由A至C。先做以下基本假设：
1、柱嵌固与基础顶端；
